DE102014109852A1 - Rail vehicle with reduced noise - Google Patents
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Abstract
Ein Schienenfahrzeug mit einer Außenseite (10) umfasst wenigstens eine in der Außenseite (10) oder an der Außenseite des Schienenfahrzeugs (13) ausgebildete Vertiefung (20, 21), die zumindest eine Fläche aufweist, welche zumindest teilweise mit einer mikroperforierten Struktur (40) versehen ist.A rail vehicle with an outer side (10) comprises at least one recess (20, 21) formed in the outer side (10) or on the outer side of the rail vehicle (13), which has at least one surface which at least partially surrounds a microperforated structure (40). is provided.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit verminderter Geräuschentwicklung und insbesondere ein Schienenfahrzeug mit einer in der Außenseite ausgebildeten Vertiefung mit einer dem Fahrtwind ausgesetzten Fläche, die mit einer mikroperforierten Struktur versehen ist.The present invention relates to a rail vehicle with reduced noise, and more particularly to a rail vehicle having a recess formed in the outside with a surface exposed to the air flow, which is provided with a microperforated structure.
Vorbekannter Stand der TechnikPrior art
Im Schienenfahrzeugbau, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitszügen, stellen Außenkanten an der Außenseite des Schienenfahrzeugs oder dort angebrachte Halteelemente Schallquellen dar, die bei durch den Fahrtwind bedingter Anströmung zu einer Geräuschentwicklung führen können. Die durch diese Schallquellen verursachte Schallbelastung kann erheblich sein, sodass grundsätzlich Bedarf an einer Reduzierung der Schallemission besteht.In rail vehicle construction, especially in high-speed trains, outer edges on the outside of the rail vehicle or holding elements mounted there are sources of sound, which can lead to a noise in flow caused by the airstream. The sound pollution caused by these sound sources can be considerable, so that there is a fundamental need for a reduction of the sound emission.
Ein Beispiel einer solchen Schallquelle ist eine Handstange, die in einer Kavität an der Außenseite des Schienenfahrzeugs untergebracht ist. Die Handstange dient dem Fahrzeugführer als Einstiegshilfe und ist typischerweise vertikal neben der Fahrertür angebracht. Weitere mögliche Schallquellen sind Trittstufen, die unterhalb der Fahrertür angeordnet sind. Sowohl die Kavität allein als auch die Kombination aus Kavität und Handstange (oder Trittstufe) sind Schallquellen, deren Einfluss direkt an der Quelle reduziert werden kann. Beispielsweise kann durch eine geeignete Führung der anströmenden Luft die Ausbildung von Schall vermindert werden. Dies ist beispielsweise in der
Einen anderen Ansatz verfolgen die Schriften
Die Verwendung von schalldämpfenden Materialien wird dagegen in
Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art
Die bisher bekannten Maßnahmen können jedoch den erzeugten Schall nicht ausreichend reduzieren oder dessen Entstehung unterbinden. Außerdem sind sie teilweise sehr aufwendig und müssen speziell für jede Schallquelle neu angepasst werden.However, the previously known measures can not reduce the generated sound sufficiently or prevent its formation. In addition, they are sometimes very expensive and must be specially adapted for each sound source.
Problemstellungproblem
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache und zuverlässige Maßnahme zur Schallreduktion vorzuschlagen.Object of the present invention is therefore to propose a simple and reliable measure to reduce noise.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Die obige Aufgabe wird durch ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst.The above object is achieved by a rail vehicle according to claim 1.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug mit mindestens einem Wagenkasten und mindestens einer Vertiefung an einer Außenseite eines Bereichs des Wagenkastens bereitgestellt, der die äußeren Seitenwände und das Dach sowie bei Endwagen auch den Endbereich einschließlich Kupplungsmaul bildet, wobei die Vertiefung mindestens eine dem Fahrtwind ausgesetzte Fläche aufweist, die zumindest teilweise mit einer mikroperforierten Struktur versehen ist.According to one embodiment, a rail vehicle is provided with at least one car body and at least one recess on an outer side of a region of the car body, which forms the outer side walls and the roof and end car including the end portion including coupling jaw, wherein the recess has at least one surface exposed to the wind which is at least partially provided with a microperforated structure.
An und/oder in der Vertiefung kann daher mindestens eine dem Fahrtwind ausgesetzte Fläche vorhanden sein, die zumindest teilweise mit der mikroperforierten Struktur versehen ist. Insbesondere bei Hochgeschwindigkeitszügen sind Vertiefungen vorgesehen, in denen beispielsweise Griffe oder Bedienelemente untergebracht sind. Die Vertiefungen dienen dazu, derartige Elemente aerodynamisch „zu verstecken“. Um den aeroakustischen Einfluss dieser Vertiefungen und der darin untergebrachten Elemente zu vermindern, ist erfindungsgemäß mindestens eine mikroperforierte Struktur in der Vertiefung vorgesehen, welche eine passive und/oder aktive Schallreduktion bewirkt. Die mikroperforierte Struktur wird dazu bevorzugt in der unmittelbaren Umgebung des die Geräuschentwicklung verursachenden Elements angeordnet oder ist Teil der Außenseite des die Geräuschentwicklung verursachenden Elements. Wenn beispielsweise die Kanten der Vertiefung schallerzeugende Strukturen bilden, so kann die mikroperforierte Struktur beispielsweise bis zu diesen Kanten reichen.Therefore, at least one surface exposed to the travel wind may be present on and / or in the depression, which surface is at least partially provided with the microperforated structure. In particular, in high-speed trains depressions are provided in which, for example, handles or controls are housed. The depressions serve to aerodynamically "hide" such elements. In order to reduce the aeroacoustic influence of these depressions and of the elements accommodated therein, according to the invention at least one microperforated structure is provided in the depression, which causes a passive and / or active noise reduction. The microperforated structure is for this purpose preferably arranged in the immediate vicinity of the noise-causing element or is part of the outside of the noise-causing element. For example, if the edges of the recess form sound generating structures, the microperforated structure may extend to these edges, for example.
Gemäß einer Ausführungsform ist die dem Fahrtwind ausgesetzte Fläche innerhalb der Vertiefung mit einer mikroperforierten Auflage versehen oder wird von einem zumindest teilweise mikroperforierten Material gebildet, welche die mikroperforierte Struktur darstellt.According to one embodiment, the surface exposed to the airstream is provided within the recess with a microperforated support or is formed by an at least partially microperforated material which constitutes the microperforated structure.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vertiefung eine Bodenfläche und mindestens eine Seitenfläche, wobei die dem Fahrtwind ausgesetzte Fläche mindestens einen Teilbereich der Bodenfläche und/oder der Seitenfläche oder alle Bereiche der Bodenfläche und/oder der Seitenfläche bildet, welche mit der mikroperforierten Struktur versehen ist, wobei insbesondere die gesamte Oberfläche der Vertiefung mit der mikroperforierten Struktur versehen ist und insbesondere mit einer mikroperforierten Platte verkleidet ist.According to one embodiment, the recess comprises a bottom surface and at least one side surface, wherein the surface exposed to the airstream forms at least a portion of the bottom surface and / or the side surface or all regions of the bottom surface and / or the side surface provided with the microperforated structure in particular the entire surface of the Well with the microperforated structure is provided and is in particular covered with a microperforated plate.
Gemäß einer Ausführungsform ist die dem Fahrtwind ausgesetzte Fläche innerhalb der Vertiefung Teil eines Körpers, der in einem von der Vertiefung gebildeten Raum angeordnet und mit der mikroperforierten Struktur versehen ist.According to one embodiment, the surface exposed to the airstream inside the recess is part of a body which is arranged in a space formed by the recess and provided with the microperforated structure.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Körper aus einem Material mit einer zumindest teilweise mikroperforierten Oberfläche geformt, welche die mikroperforierte Struktur bildet.According to one embodiment, the body is formed of a material having an at least partially microperforated surface forming the microperforated structure.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Körper ein Halteelement, insbesondere eine Handstange oder ein Fußtritt ist.According to one embodiment, the body is a holding element, in particular a hand bar or a foot step.
Gemäß einer Ausführungsform sind sowohl die Fläche der Vertiefung als auch die Fläche des Körpers mit einer mikroperforierten Struktur versehen.According to one embodiment, both the surface of the depression and the surface of the body are provided with a microperforated structure.
Die mikroperforierte Struktur kann beispielsweise durch eine oder mehrere mikroperforierte Platten gebildet werden, welche in der Vertiefung angeordnet sind und/oder einen Teil der oder die gesamte Außenseite der Vertiefung bilden und/oder einen Teil der oder die gesamte Außenseite eines in der Vertiefung angeordneten Körpers bilden.The microperforated structure can be formed, for example, by one or more microperforated plates which are arranged in the recess and / or form part or all of the outside of the recess and / or form part or all of the outside of a body arranged in the recess ,
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug mit einer Außenseite und wenigstens einer in der Außenseite und von der Außenseite des Schienenfahrzeugs gebildeten Vertiefung, die zumindest teilweise mit einer in der Vertiefung angeordneten mikroperforierten Platte verkleidet ist, bereitgestellt. Die Außenseite ist die nach Außen sichtbare Außenfläche des Schienenfahrzeugs, welche die Außenkontur des Schienenfahrzeugs bestimmt, und umfasst die äußeren Seitenwände und das Dach sowie bei Endwagen auch den Endbereich einschließlich Kupplungsmaul, nicht jedoch den Unterbau wie beispielsweise Drehgestellkästen.According to one embodiment, a rail vehicle is provided with an outer side and at least one recess formed in the outer side and from the outer side of the rail vehicle, which is at least partially lined with a microperforated plate arranged in the recess. The outside is the externally visible outer surface of the rail vehicle, which determines the outer contour of the rail vehicle, and includes the outer side walls and the roof and end cars including the end portion including the coupling jaw, but not the substructure such as bogie boxes.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vertiefung an einer seitlichen Außenfläche des Wagenkastens außerhalb der Drehgestellkästen und unterhalb des Daches angeordnet.According to one embodiment, the recess is arranged on a lateral outer surface of the car body outside the bogie boxes and below the roof.
Durch Einsatz der mikroperforierten Struktur bzw. Platte wird somit eine Schallreduktion „nahe der Quelle“ erreicht. Dabei handelt es sich um eine passive Maßnahme, die nicht direkt an der Schallquelle wirkt, sondern entstanden Schall durch Absorption, d.h. Dissipation, beseitigt. Im Gegensatz zu gängigen Absorptionsmaterialien wie poröse Absorber, die im Außenbereich eines Schienenfahrzeugs nur bedingt anwendbar sind, stellen mikroperforierte Platten Materialien dar, die mechanisch sehr robust ausgebildet werden können und gegenüber Umwelteinflüssen weitgehend unempfindlich sind. Außerdem lässt sich die mikroperforierte Platte gezielt auf interessierende Frequenzbereiche der jeweiligen Schallquellen abstimmen, beispielsweise durch Anpassung der Größe, Form oder Dichte der Mikroperforationen. Darüber hinaus lässt sich eine mikroperforierte Platte auch optisch beliebig gestalten, sodass sie beispielsweise optisch kaum in Erscheinung tritt, auch wenn sie an der Außenseite befestigt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die mikroperforierte Platte leicht zur Formung der Vertiefung eingesetzt werden kann. Damit kann die mikroperforierte Platte weiterhin auch gezielt zur Strömungsführung eingesetzt werden, um beispielsweise bereits die Entstehung von Schall zu vermindern.By using the microperforated structure or plate, a sound reduction "close to the source" is thus achieved. It is a passive measure that does not act directly on the sound source but produces sound through absorption, i. E. Dissipation, eliminated. In contrast to common absorption materials such as porous absorbers, which are only partially applicable in the outer area of a rail vehicle, microperforated plates represent materials that can be mechanically very robust and are largely insensitive to environmental influences. In addition, the microperforated plate can be tuned specifically to interest frequency ranges of the respective sound sources, for example by adjusting the size, shape or density of microperforations. In addition, a microperforated plate can also make optically arbitrary, so that, for example, it hardly appears visually, even if it is attached to the outside. Another advantage is that the microperforated plate can be easily used to form the recess. Thus, the microperforated plate can continue to be used specifically for flow guidance, for example, already reduce the formation of sound.
Mikroperforierte Platten bestehen typischerweise aus einem faserfreien Material im Gegensatz zu bisher verwendeten schalldämpfenden Materialien, wie Mineralwolle oder Melamin. Dadurch sind diese Platten auch weniger anfällig gegenüber Umwelteinflüssen und sind mechanisch stabiler. Beispielsweise kann die mikroperforierte Platte gemäß einer Ausführungsform aus Metall oder Kunststoff bestehen.Microperforated plates are typically made of a fiber-free material as opposed to previously used sound-deadening materials such as mineral wool or melamine. As a result, these plates are also less susceptible to environmental influences and are mechanically more stable. For example, according to one embodiment, the microperforated plate may be made of metal or plastic.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Beschreibung von mikroperforierter Platte gesprochen wird, so sollen darunter auch mehrere zu einer Platte zusammengesetzte Platten oder mehrere einzelne Platten verstanden werden. Die mindestens teilweise mikroperforierte Platte, oder die zusammengesetzten mindestens teilweise mikroperforierten Platten, können auch teilweise oder überwiegend, oder auch abschnittsweise gewölbt sein.When used in the context of the present description of microperforated plate, so should also be understood to mean a plurality of plates composed of a plate or a plurality of individual plates. The at least partially microperforated plate, or the composite at least partially microperforated plates may also be partially or predominantly, or even partially curved.
Unter einer mikroperforierten Platte soll hier eine Struktur mit in Dickenrichtung der Platte durchgehenden Mikroperforationen, d.h. Öffnungen, verstanden werden im Gegensatz zu mit Texturen versehenen Oberflächen, bei denen die Oberfläche zwar strukturiert, ansonsten jedoch geschlossen ist. Die Mikroperforationen sind deutlich effizienter in der Schallabsorption als Oberflächen, die nur mit einer Textur versehen sind.Here, a microperforated plate is understood to mean a structure having microperforations continuous in the thickness direction of the plate, i. Openings are understood as opposed to textured surfaces where the surface is textured but otherwise closed. The microperforations are significantly more efficient in sound absorption than surfaces that are textured.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mikroperforierte Platte beabstandet zur Oberfläche der die Vertiefung bildenden Außenseite angeordnet, sodass ein Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Vertiefung und der mikroperforierten Platte verbleibt. Dieser Zwischenraum verbessert die Schallabsorption, da hierdurch eine größere Dissipation der Schallenergie erreicht wird.According to one embodiment, the microperforated plate is spaced from the surface of the outer surface forming the recess, leaving a gap between the surface of the recess and the microperforated plate. This gap improves the sound absorption, since this achieves a greater dissipation of the sound energy.
Der Abstand der mikroperforierten Platte von der die Oberfläche der Vertiefung bildenden Außenseite kann zwischen wenigen und einigen zehn Millimeter betragen. Der Abstand kann konstant oder auch variierend sein.The distance of the microperforated plate from the outer surface forming the surface of the recess can be between a few and a few tens Millimeters. The distance can be constant or varying.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Vertiefung und der mikroperforierten Platte in einzelne voneinander getrennte Kammern unterteilt. Diese Unterteilung wird auch als Kassettierung bezeichnet. Die einzelnen Kammern oder Kassetten bewirken, dass der Schall effektiv absorbiert wird.According to one embodiment, the space between the surface of the recess and the microperforated plate is divided into individual separate chambers. This subdivision is also referred to as cassetting. The individual chambers or cassettes cause the sound to be effectively absorbed.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Kammern eine unterschiedliche Größe auf. Die Größe der einzelnen Kammern kann in einer Längsdimension zwischen ca. 0,1 m und 1 m betragen. Die Kammern können im Wesentlichen auch jeweils die gleiche Größe aufweisen. Eine Variation der Kammergröße ergibt sich häufig bereits aus der Geometrie der Vertiefung, die beispielsweise unsymmetrisch sein kann.According to one embodiment, the chambers have a different size. The size of the individual chambers can be in a longitudinal dimension between about 0.1 m and 1 m. The chambers may also essentially each have the same size. A variation of the chamber size often results already from the geometry of the recess, which may be asymmetrical, for example.
Die Schallabsorption lässt sich durch Wahl des Abstands zwischen der Oberfläche der Vertiefung und der mikroperforierten Platte sowie der Größe der einzelnen Kammern einstellen. Durch Variation dieser Parameter kann die Absorption gezielt auf bestimmte Frequenzbereiche angepasst werden.The sound absorption can be adjusted by selecting the distance between the surface of the recess and the microperforated plate and the size of the individual chambers. By varying these parameters, the absorption can be tailored to specific frequency ranges.
Gemäß einer Ausführungsform weist die mikroperforierte Platte Mikroperforationen mit einer durchschnittlichen Weite von 0,2 mm oder kleiner auf. Beispielsweise können die Mikroperforationen Löcher oder Schlitze mit einer Weite von etwa 0,1 mm bis etwa 0,2 mm sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Loch- bzw. Schlitzgröße weniger als 1 mm beträgt. Insbesondere Mikroperforationen in diesem Größenbereich werden als Mikroperforationen einer mikroperforierten Platte im Sinne der vorliegenden Beschreibung angesehen.According to one embodiment, the microperforated plate has microperforations with an average width of 0.2 mm or smaller. For example, the microperforations may be holes or slots having a width of about 0.1 mm to about 0.2 mm. In one embodiment, the slot size may be less than 1 mm. In particular, microperforations in this size range are considered microperforations of a microperforated plate in the sense of the present description.
Aufgrund der Mikroperforationen weist die mikroperforierte Platte eine gewisse Porosität auf. Diese kann, bezogen auf das Volumen der Platte, wenige Prozent betragen (Gesamtporenvolumen zu Gesamtvolumen der Platte). Beispielsweise kann die Porosität gemäß einer Ausführungsform etwa 0,5 % betragen. Diese Größenordnung hat sich als ausreichend bei gleichzeitig hinreichender mechanischer Stabilität der Platte herausgestellt.Due to the microperforations, the microperforated plate has a certain porosity. This may be, based on the volume of the plate, a few percent (total pore volume to total volume of the plate). For example, according to one embodiment, the porosity may be about 0.5%. This order of magnitude has proven to be sufficient with at the same time sufficient mechanical stability of the plate.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Mikroperforationen im Querschnitt durch die mikroperforierte Platte gesehen einseitig von aus der Platte herausragenden Kanten begrenzt, wobei die mikroperforierte Platte so ausgerichtet ist, dass die herausragenden Kanten auf der angeströmten Seite der Mikroperforationen bezüglich der Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs liegen. An den Kanten bilden sich Wirbel, die sehr effektiv zur Schallunterdrückung führen und in hohem Maße zu einer Absorption beitragen. Da die Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs wechseln kann, können gemäß einer Ausführungsform die Mikroperforationen wechselseitig angeordnet sein, sodass die herausragenden Kanten abwechseln auf gegenüberliegenden Seiten liegen.According to one embodiment, the microperforations seen in cross section through the microperforated plate are bounded on one side by edges protruding from the plate, the microperforated plate being oriented such that the protruding edges lie on the upstream side of the microperforations with respect to the direction of travel of the rail vehicle. At the edges of vortex form, which very effectively lead to sound suppression and greatly contribute to absorption. Since the direction of travel of a rail vehicle can change, according to one embodiment, the microperforations can be arranged alternately so that the protruding edges lie alternately on opposite sides.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Mikroperforationen schlitzförmig und verlaufen senkrecht zur Längsrichtung des Schienenfahrzeugs. Dadurch liegen die Kanten der Mikroperforationen quer zur Strömungsrichtung, wenn das Schienenfahrzeug bewegt wird.According to one embodiment, the microperforations are slot-shaped and perpendicular to the longitudinal direction of the rail vehicle. As a result, the edges of the microperforations are transverse to the flow direction when the rail vehicle is moved.
Die Schlitzgröße kann beispielsweise so gewählt werden, dass das Verhältnis von Größe der Mikroperforation (Querschnittsfläche der Mikroperforation in der Ebene der Platte) zur Weite des Schlitzes (kleinste Dimension der Mikroperforation in der Ebene der Platte) kleiner gleich 1 mm ist. Unter Berücksichtigung einer Schlitzweite gemäß einem Ausführungsbeispiel zwischen 0,1 und 0,2 mm, ergibt sich damit eine Schlitzlänge, unter Annahme einer etwa rechteckigen Querschnittsfläche, von maximal 10 mm.For example, the slot size may be selected such that the ratio of micro-perforation size (cross-sectional area of the micro-perforation in the plane of the plate) to the width of the slot (smallest dimension of the micro-perforation in the plane of the plate) is less than or equal to 1 mm. Taking into account a slot width according to an embodiment between 0.1 and 0.2 mm, this results in a slot length, assuming an approximately rectangular cross-sectional area, of a maximum of 10 mm.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die mikroperforierte Platte aus Blech oder Kunststoff, da sich diese Materialien leicht umformen und an die Form der Vertiefung anpassen lassen.According to one embodiment, the microperforated plate is made of sheet metal or plastic, since these materials can be easily reshaped and adapted to the shape of the recess.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Oberfläche der die Vertiefung bildenden Außenseite keine Mikroperforationen auf, sondern ist eine geschlossene Oberfläche. Die Außenseite besteht typischerweise aus Metallblechen und weist eine glatte Oberfläche auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Oberfläche der Außenseite teilweise oder vollständig mit einer Textur versehen ist.According to one embodiment, the surface of the outside forming the recess does not have microperforations, but is a closed surface. The outside is typically made of sheet metal and has a smooth surface. However, it is also possible that the surface of the outside is partially or completely provided with a texture.
Gemäß einer Ausführungsform ist die gesamte Oberfläche der die Vertiefung bildenden Außenseite mit einer mikroperforierten Platte verkleidet. Dadurch wird eine Schallabsorption besonders wirkungsvoll erreicht. Es ist jedoch auch möglich, dass lediglich ein Teilbereich der Oberfläche der Vertiefung mit der mikroperforierten Platte bedeckt ist. So kann die mikroperforierte Platte beispielsweise lediglich am Boden der Vertiefung angebracht sein. Alternativ ist es möglich, dass die mikroperforierte Platte nur an den Seitenwänden angeordnet ist.According to one embodiment, the entire surface of the outside forming the recess is covered with a microperforated plate. As a result, a sound absorption is achieved particularly effectively. However, it is also possible that only a portion of the surface of the recess is covered with the microperforated plate. For example, the microperforated plate may be attached only to the bottom of the recess. Alternatively, it is possible that the microperforated plate is arranged only on the side walls.
Gemäß einer Ausführungsform ist in der Vertiefung zumindest ein Halteelement angeordnet. Bei diesem Halteelement kann es sich beispielsweise um eine Handstange oder um eine Trittstange oder Trittstufe handeln. Das Halteelement kann vollständig in der Vertiefung untergebracht sein, d.h. es steht nicht über die Außenseite über.According to one embodiment, at least one holding element is arranged in the recess. This holding element may be, for example, a handrail or a footstep or step. The holding member may be completely housed in the recess, i. it does not stand over the outside.
Gemäß einer Ausführungsform hat das Halteelement zumindest teilweise eine mikroperforierte Oberfläche. Damit wird die zur Verfügung stehende absorbierende Fläche weiter vergrößert und die Schallabsorption weiter verbessert. Das Halteelement kann auch überwiegend oder vollständig eine mikroperforierte Oberfläche aufweisen. Die Struktur und Größe der Mikroperforationen kann mit der Größe und Struktur der mikroperforierten Platte übereinstimmen. Es ist auch möglich, dass die Mikroperforationen des Halteelements eine andere Größe und/oder Struktur aufweisen. According to one embodiment, the retaining element at least partially has a microperforated surface. Thus, the available absorbent surface is further increased and the sound absorption is further improved. The retaining element can also predominantly or completely have a microperforated surface. The structure and size of the microperforations may be consistent with the size and structure of the microperforated plate. It is also possible that the microperforations of the holding element have a different size and / or structure.
Neben der verbesserten Schallabsorption durch die mikroperforierte Oberfläche wirken die Mikroperforationen unmittelbar auch der Schallentstehung entgegen. Durch die Mikroperforationen wird die kohärente Strömungsablösung verringert, was praktisch mit einer akustischen „Reduzierung“ der Schallquelle gleichzusetzen ist.In addition to the improved sound absorption through the microperforated surface, the microperforations also directly counteract the generation of sound. The microperforations reduce the coherent flow separation, which is practically equivalent to an acoustic "reduction" of the sound source.
Werden beispielsweise auch die Kanten an den Übergängen zwischen der Außenseite und der Vertiefung durch mikroperforierte Oberflächenabschnitte realisiert, so wird gleichzeitig auch der Einfluss dieser Kanten auf die Entstehung des Schalls verringert.If, for example, the edges are also realized at the transitions between the outside and the recess by microperforated surface sections, the influence of these edges on the development of the sound is simultaneously reduced.
Die mikroperforierte Platte übernimmt somit insgesamt drei Funktionen. Zum einen kann sie zu einer besseren oder gezielten Führung der Luftströmung beitragen. Darüber hinaus führt sie zu einer Schallabsorption und Dämpfung von Schwingungen. Schließlich bewirkt sie auch eine gezielte Führung der Schalls, beispielsweise zu Regionen mit hoher Schallabsorption. Generell können damit die drei akustischen/materiellen Interaktionsphänome Reflexion, Absorption und Übertragung in Relation des Akustikfelds in der Nähe der Schallquelle und in der Nähe des weiter entfernten Feldes optimiert werden. Die Mikroperforationen in der Platte und/oder des Halteelements werden zum Umwandeln der Schwingungsenergie in Reibungswärme genutzt.The microperforated plate thus takes on a total of three functions. On the one hand, it can contribute to better or more targeted management of the air flow. In addition, it leads to a sound absorption and damping of vibrations. Finally, it also causes a targeted management of the sound, for example, to regions with high sound absorption. In general, the three acoustic / material interaction phenomena reflection, absorption and transmission can be optimized in relation to the acoustic field in the vicinity of the sound source and in the vicinity of the more distant field. The microperforations in the plate and / or the holding element are used to convert the vibrational energy into frictional heat.
Gemäß einer Ausführungsform ist zusätzlich mindestens ein Wirbelerzeugungselement an mindestens einer stromaufwärts gerichteten Kante der Vertiefung angeordnet. Dadurch wird eine weitere Schallreduktion erreicht.According to one embodiment, additionally at least one vortex generating element is arranged on at least one upstream edge of the recess. This achieves a further reduction in noise.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug mit einer Außenseite und mindestens einer in und von der Außenseite ausgebildeten Vertiefung bereitgestellt, in der zumindest ein Halteelement angeordnet ist, das zumindest teilweise eine mikroperforierte Oberfläche hat. Die Vertiefung selbst muss nicht mit einer mikroperforierten Platte ausgekleidet sein. Die Mikroperforationen können, wie oben beschrieben, ausgebildet sein. Die Vertiefung kann von einer Unterkante der Außenseite beabstandet sein.According to one embodiment, a rail vehicle is provided with an outside and at least one recess formed in and from the outside, in which at least one holding element is arranged, which at least partially has a microperforated surface. The recess itself does not have to be lined with a microperforated plate. The microperforations may be formed as described above. The recess may be spaced from a lower edge of the outer side.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vertiefung zumindest teilweise oder vollständig mit einer in der Vertiefung angeordneten mikroperforierten Platte verkleidet.According to one embodiment, the depression is at least partially or completely lined with a microperforated plate arranged in the depression.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mikroperforierte Platte beabstandet zur Oberfläche der die Vertiefung bildenden Außenseite angeordnet, sodass ein Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Vertiefung und der mikroperforierten Platte verbleibt und der Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Vertiefung und der mikroperforierten Platte in einzelne voneinander getrennte Kammern unterteilt ist.According to one embodiment, the microperforated plate is spaced from the surface of the recess forming outside so that a gap remains between the surface of the recess and the microperforated plate and the space between the surface of the recess and the microperforated plate is divided into separate chambers.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.The above-described embodiments may be arbitrarily combined with each other.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.The accompanying drawings illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The elements of the drawings are relative to one another and not necessarily to scale.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.Like reference numerals designate corresponding parts accordingly.
Figur zeigt, gemäß einer Ausführungsform, ein Schienenfahrzeug mit in der Außenseite ausgebildeten Vertiefungen, in denen Halteelemente angeordnet sind.FIG. 1 shows, according to one embodiment, a rail vehicle with depressions formed in the outside, in which holding elements are arranged.
Ausführungsbeispieleembodiments
In der Vertiefung
Die Richtung der Luftströmung ist in
Wird das Schienenfahrzeug
Um die Entstehung von Schall zu vermindern und insbesondere um bereits entstandenen Schall zu absorbieren, ist die Vertiefung
Bevorzugt folgt die mikroperforierte Platte
Die mikroperforierte Platte
Ausgangspunkt für die mikroperforierte Platte
Die Oberfläche der Bleche kann farblich gestaltet und an die Farbgebung der Außenseite angepasst werden.The surface of the sheets can be colored and adapted to the color of the outside.
Die mikroperforierte Platte
Gemäß einer Ausführungsform wird die mikroperforierte Platte
Wie in
Durch Unterteilung des Hohlraums zwischen der mikroperforierten Platte
Zusätzlich kann das Halteelement
In
Neben den hier beschrieben Vertiefungen können weitere Vertiefungen, die in der Außenseite ausgebildet sind, mit den mikroperforierten Platten versehen sind. Beispielsweise können Vertiefungen auf dem Dach des Schienenfahrzeugs zur Unterbringung des Pantographen mit mikroperforierten Platten zumindest teilweise versehen werden. Auch können Zwischenräume zwischen Dachaufbauten mit mikroperforierten Platten ausgekleidet werden. Weiterhin können mikroperforierte Platten in Hohlräumen oder Vertiefungen im Bereich des Drehgestells oder des Kupplungsmauls vorgesehen werden.In addition to the recesses described here, further recesses formed in the outside can be provided with the microperforated plates. For example, recesses may be at least partially provided on the roof of the rail vehicle for accommodating the pantograph with microperforated panels. Also, gaps between roof structures can be lined with microperforated panels. Furthermore, microperforated plates can be provided in cavities or depressions in the region of the bogie or the coupling jaw.
Daher wird gemäß einer Ausführungsform auch ein Schienenfahrzeug bereitgestellt, bei dem in einer beliebigen Vertiefung an der Außenseite oder Außenseite des Schienenfahrzeugs mindestens eine mikroperforierte Platte mit Abstand zur Außenseite oder Außenseite zur Schallabsorption angebracht ist.Therefore, according to one embodiment, a rail vehicle is provided in which in any recess on the outside or outside of the rail vehicle at least one microperforated plate is mounted at a distance from the outside or outside for sound absorption.
Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.While specific embodiments have been illustrated and described herein, it is within the scope of the present invention to properly modify the illustrated embodiments without departing from the scope of the present invention. The following claims are a first, non-binding attempt to broadly define the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Außenseite outside
- 1111
- Oberfläche surface
- 1313
- Schienenfahrzeug track vehicle
- 1515
- Fahrertür Drivers door
- 1616
- Unterkante lower edge
- 20, 2120, 21
- Vertiefung deepening
- 22, 2322, 23
- Kante edge
- 2525
- Boden der Vertiefung Bottom of the depression
- 26, 2726, 27
- Seitenwand der Vertiefung Side wall of the depression
- 30, 3130, 31
- Halteelement / Haltestange / Trittelement Retaining element / support rod / tread element
- 4040
- mikroperforierte Platte microperforated plate
- 4141
- Perforation perforation
- 4242
- Kammer chamber
- 4343
- Steg web
- 45, 4645, 46
- Kanten der Mikroperforation Edges of microperforation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- CN 202879498 U [0004] CN 202879498 U [0004]
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